I metodi comuni per ridurre l'erosione ad alta temperatura dimattoni in carbonio di magnesiopossono essere riassunti come segue:
1. Selezionare materiali di alta qualità con composizione stabile per migliorare la resistenza all'erosione del materiale, la resistenza allo shock termico e la resistenza alla scheggiatura strutturale
Selezionare sabbia di magnesia fusa di elevata purezza e alta qualità, perché presenta i vantaggi di grani grandi, alta densità, bassa attività chimica, elevata resistenza all'erosione, ecc. e può resistere alla reazione autodistruttiva con il carbonio ad alta temperatura, quindi inibendo l'erosione delle particelle di MgO da parte delle scorie. In secondo luogo, aumentare il contenuto di MgO e ridurre le impurità, in particolare limitare il contenuto di SiO2 e ridurre la fase di silicato nei componenti strutturali dei mattoni di carbonio di magnesia, in modo che le reazioni collaterali come la reazione di SiO2 con grafite ad alta temperatura possano essere ridotte e il carbonio l'ossidazione può essere evitata. Inoltre, l'aumento del grado di cristallizzazione dei cristalli di MgO può prevenire la dissoluzione causata dalla trasformazione dei bordi dei grani di MgO in fase liquida ad alta temperatura e impedire l'ulteriore penetrazione delle scorie nei mattoni di carbonio refrattari al magnesio. L'aumento della purezza della grafite può anche aumentare la resistenza alle scorie dei mattoni al carbonio e magnesio, poiché con l'aumento della purezza della grafite, la resistenza allo shock termico dei mattoni refrattari al carbonio magnesia viene migliorata e anche la resistenza alla flessione alle alte temperature è significativamente migliorata. Pertanto viene generalmente utilizzata la grafite con un contenuto di carbonio superiore al 95%. All'aumentare della purezza della grafite diminuiscono le altre impurità e anche la fase silicatica contenuta diminuisce. Nelle scorie alcaline, SiO2 reagirà con il carbonio nel mattone di carbonio di magnesia per formare uno strato di decarburazione e può anche formare una fase a basso punto di fusione con ossido di magnesio, ossido di ferro, ecc. per accelerare la dissoluzione dei mattoni di carbonio di magnesia. Infine, l'aggiunta di una quantità adeguata di antiossidante al mattone refrattario di magnesia-carbonio e la selezione di un legante termoindurente di alta qualità possono anche migliorare le prestazioni alle alte temperature dei mattoni refrattari di magnesia-carbonio.
2. Ottimizzare la composizione delle scorie di fusione
Per i materiali refrattari dei mattoni di carbonio e magnesio, il contenuto di MgO nelle scorie dovrebbe essere aumentato il più possibile per far sì che l'MgO nelle scorie raggiunga uno stato saturo e ridurre la dissoluzione di MgO. Poiché MgO è un ossido alcalino, l'aumento dell'alcalinità delle scorie può ridurre la reazione chimica tra le scorie e l'ossido di magnesio e ridurre l'erosione chimica dei mattoni di carbonio di magnesia. Ridurre il contenuto di FeO o di altri elementi che possono reagire chimicamente nelle scorie può ridurre l'ossidazione di MgO e grafite da parte delle scorie;
3. Adottare misure esterne
Formare uno strato protettivo sulla superficie del mattone al carbonio di magnesia con mezzi esterni per evitare che il mattone al carbonio di magnesia entri in contatto con le scorie e prevenire la penetrazione fisica e l'erosione chimica dell'acciaio/scoria fuso ad alta temperatura all'interno del materiale refrattario, come spruzzi di scorie per proteggere il forno. I materiali refrattari dei mattoni di carbonio e magnesio possono anche essere protetti da campi esterni come campi elettrici, campi magnetici e campi ultrasonici. Tra questi, il metodo di protezione catodica del campo elettrico esterno è una nuova tecnologia per studiare la resistenza dei materiali refrattari all'erosione ad alta temperatura dell'acciaio fuso/scorie negli ultimi anni, che ha attirato l'ampia attenzione degli studiosi.
